Name: epigenetic regulation of cardiac differentiation of embryonic stem cells and tissues
Uploaded: 2016-06-03T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Epigenetic Regulation of Cardiac Differentiation of Embryonic Stem Cells and Tissues at JoVE.com

The authors acknowledge funding agencies, the IMI StemBANCC European community programme, the leducq Foundation (SHAPEHEART) and the Agence Nationale de la Recherche (Genopath)

1. الحمض النووي والبروتينات عبر ربط <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إصلاح في 15 مل أنابيب تحصد-ES الخلايا (2 × 10 6 خلايا لرقاقة منتظم، 2 × 10 5 خلايا للرقاقة)، ​​والهيئات مضغي (EBS) التي تم إنشاؤها من خلايا ES وأنسجة القلب الجنينية تشريح من أجنة E9.5 ...

<ol>
	<li>Buckingham, M., Meilhac, S., Zaffran, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+the+mammalian+heart+from+two+sources+of+myocardial+cells.">Building the mammalian heart from two sources of myocardial cells.</a> Nat Rev Genet. 6, 826-835 (2005).</li><li>Chen, T., Dent, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatin+modifiers+and+remodellers:+regulators+of+cellular+differentiation.">Chromatin modifiers and remodellers: regulators of cellular differentiation.</a> Nat Rev Genet. 15, 93-106 (2014).</li><li>Collas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+current+state+of+chromatin+immunoprecipitation.">The current state of chromatin immunoprecipitation.</a> Mol Biotechnol. 45, 87-100 (2010).</li><li>Gade, P., Kalvakolanu, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chromatin+immunoprecipitation+assay+as+a+tool+for+analyzing+transcription+factor+activity.">Chromatin immunoprecipitation assay as a tool for analyzing transcription factor activity.</a> Methods Mol Biol. 809, 85-104 (2012).</li><li>Scott, V., Clark, A. R., Docherty, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+gel+retardation+assay.">The gel retardation assay.</a> Methods Mol Biol. 31, 339-347 (1994).</li><li>Van Vliet, P., Wu, S. M., Zaffran, S., Puceat, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+cardiac+development:+a+view+from+stem+cells+to+embryos.">Early cardiac development: a view from stem cells to embryos.</a> Cardiovasc Res. 96, 352-362 (2012).</li><li>Leschik, J., Caron, L., Yang, H., Cowan, C., Puceat, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+view+of+bivalent+epigenetic+marks+in+two+human+embryonic+stem+cell+lines+reveals+a+different+cardiogenic+potential.">A view of bivalent epigenetic marks in two human embryonic stem cell lines reveals a different cardiogenic potential.</a> Stem Cells Dev. 24, 384-392 (2015).</li><li>Bonn, S., Zinzen, R. P., Girardot, C., Gustafson, E. H., Perez-Gonzalez, A., Delhomme, N., Ghavi-Helm, Y., Wilczynski, B., Riddell, A., Furlong, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tissue-specific+analysis+of+chromatin+state+identifies+temporal+signatures+of+enhancer+activity+during+embryonic+development.">Tissue-specific analysis of chromatin state identifies temporal signatures of enhancer activity during embryonic development.</a> Nat Genet. 44, 148-156 (2012).</li><li>Kim, T. K., Shiekhattar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Architectural+and+Functional+Commonalities+between+Enhancers+and+Promoters.">Architectural and Functional Commonalities between Enhancers and Promoters.</a> Cell. 162, 948-959 (2015).</li><li>Abboud, N., Moore-Morris, T., Hiriart, E., Yang, H., Bezerra, H., Gualazzi, M. G., Stefanovic, S., Guenantin, A. C., Evans, S. M., Puceat, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+cohesin-OCT4+complex+mediates+Sox+enhancers+to+prime+an+early+embryonic+lineage.">A cohesin-OCT4 complex mediates Sox enhancers to prime an early embryonic lineage.</a> Nat Commun. 6, 6749 (2015).</li><li>Dahl, J. A., Collas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Q2ChIP,+a+quick+and+quantitative+chromatin+immunoprecipitation+assay,+unravels+epigenetic+dynamics+of+developmentally+regulated+genes+in+human+carcinoma+cells.">Q2ChIP, a quick and quantitative chromatin immunoprecipitation assay, unravels epigenetic dynamics of developmentally regulated genes in human carcinoma cells.</a> Stem Cells. 25, 1037-1046 (2007).</li><li>Bernstein, B. E., Mikkelsen, T. S., Xie, X., Kamal, M., Huebert, D. J., Cuff, J., Fry, B., Meissner, A., Wernig, M., Plath, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+bivalent+chromatin+structure+marks+key+developmental+genes+in+embryonic+stem+cells.">A bivalent chromatin structure marks key developmental genes in embryonic stem cells.</a> Cell. 125, 315-326 (2006).</li><li>Wamstad, J. A., Alexander, J. M., Truty, R. M., Shrikumar, A., Li, F., Eilertson, K. E., Ding, H., Wylie, J. N., Pico, A. R., Capra, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+and+coordinated+epigenetic+regulation+of+developmental+transitions+in+the+cardiac+lineage.">Dynamic and coordinated epigenetic regulation of developmental transitions in the cardiac lineage.</a> Cell. 151, 206-220 (2012).</li><li>Stergachis, A. B., Neph, S., Reynolds, A., Humbert, R., Miller, B., Paige, S. L., Vernot, B., Cheng, J. B., Thurman, R. E., Sandstrom, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+fate+and+cellular+maturity+encoded+in+human+regulatory+DNA+landscapes.">Developmental fate and cellular maturity encoded in human regulatory DNA landscapes.</a> Cell. 154, 888-903 (2013).</li><li>Brind'Amour, J., Liu, S., Hudson, M., Chen, C., Karimi, M. M., Lorincz, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ultra-low-input+native+ChIP-seq+protocol+for+genome-wide+profiling+of+rare+cell+populations.">An ultra-low-input native ChIP-seq protocol for genome-wide profiling of rare cell populations.</a> Nat Commun. 6, 6033 (2015).</li></ol>

أصبح علم التخلق مجال هام للبحث في علم الأحياء التطوري. كيف يتم تنشيط البرنامج الجيني في الخلايا الجنينية للسماح للخلايا لاكتساب هوية محددة ضمن النسب الجنينية ظلت لفترة طويلة على السؤال الرئيسي لعلماء البيولوجيا التطورية. وقد اس...

<html> والقلب هو الجهاز الأول إلى أن تتشكل وتصبح وظيفية في الجنين. هو مبني على القلب من العديد من الأنساب الخلايا التي تنشأ عن الأولى والثانية الحقول القلب الجنينية 1. من الكيسة بعد الإخصاب المرحلة حتى على شكل قلب، والخلايا الجنينية وبالتالي إلى جعل العديد من القرارات مصير الخلية. وينظم الجينات النسخ بطريقة زمنية والتي تعتمد على الفضاء وهو عملية بيولوجية الرئيسية التي تكمن وراء خلية قرار مصير أثناء التطور الجنيني. وتتوسط هذه العملية من قبل عوامل النسخ المحددة التي تربط المناطق التنظيمية داخل الجينوم بما في ذلك القدرة والمروجين من الجينات المكونة القلب. يتم تغليف الحمض النووي حول الهستونات التي تخضع لتعديلات مثل أستلة، مثيلة، ubiquitinylation، و / أو الفسفرة. هيستون التعديل يؤدي إلى المكبوت، المنشط أو متوازنا النسخ الجيني يتوقف عليها يسين بقايا هيستون يتم تعديل 2. تم تعيين jove_content &quot;&gt; لونين مناعي فحص (رقاقة) حتى قبل 3 سنوات ويعمل حاليا في التكنولوجيا الأكثر استخداما على نطاق واسع من أجل تحديد أهداف إما الهستونات تعديل أو عوامل النسخ (4). وبعد مناعي من الهستونات أو عوامل النسخ، يمكن أن الحمض النووي ملزمة أن يكون إما تضخيمها من قبل تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) أو التسلسل. قد تغلب على رقاقة من الناحية الفنية أكثر تحديا المقايسات جل تخلف 5. ومع ذلك الشذرة لا تعني المباشر ملزمة للعامل النسخ على الحمض النووي، والاستفادة من فحص هلام التخلف. من ناحية أخرى، رقاقة جنبا إلى جنب لتسلسل الحمض النووي قد فتح منظور جديد على نطاق الجينوم في تنظيم الجينات. خلايا ES (خلايا ES) ألخص داخل هيئات مضغي (أي.، وحدات الخلية) أو في الثقافة 2D الخطوات الأولى من التنمية القلب (6) وتقدم من حيث المبدأ ما يكفي من المواد لرقاقة. وعلاوة على ذلك، فإن الخلايا ES الإنسان تمثل نموذجا الخلية البشرية من كاليفورنياrdiogenesis على الرغم من إمكاناتها قلبية يعتمد على توقيع جينية من 7. في مراحل لاحقة من التطور، والماوس الأنسجة الجنينية تسمح للتحقيق في المناظر الطبيعية جينية معينة مطلوبة لتحديد هوية الخلية. ومع ذلك، يتم نسخها الجينوم في وقت واحد، وخلية نوع محدد بطريقة 8. تنظيم جينية من النسخ الجيني لابد من دراستها داخل المناطق المحلية. هنا، نحن تصف بروتوكولات رقاقة، رقاقة متتابعة تليها PCR أو التسلسل باستخدام الخلايا الجذعية الجنينية، والهيئات مضغي والمناطق الجنينية محددة القلب. تسمح هذه البروتوكولات في التحقيق في تنظيم جينية من النسخ الجيني القلب.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="651">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:216px;">Formaldehyde&#160;</td>
			<td style="width:123px;">Sigma</td>
			<td style="width:147px;">F8775</td>
			<td style="width:167px;">Cell Fixation&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Glycine</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>G8898</td>
			<td>Cross-link stop</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Aprotinin</td>
			<td>Fluka</td>
			<td>10820</td>
			<td>Proteases inhibitor</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Leupeptin hemisulfate</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>L2882</td>
			<td>Proteases inhibitor</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">PMSF</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P7626</td>
			<td>Proteases inhibitor</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Protein A magnetic beads&#160;</td>
			<td>Life technologies</td>
			<td>10001D</td>
			<td>Immunoprecipitation</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">SPRI magnetic beads</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>15002-01</td>
			<td>DNA purification</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Proteinase K</td>
			<td>Life technologies</td>
			<td>25530-015</td>
			<td>Protein digestion&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">DNA BR standard&#160;</td>
			<td>Life technologies</td>
			<td>Q32850</td>
			<td>Calibration range&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Syber green</td>
			<td>Molecular Probes</td>
			<td>S-11484</td>
			<td>DNA quantification</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">TE buffer&#160;</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>P7589</td>
			<td>DNA quantification</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">PBX 1X</td>
			<td>Life technologies</td>
			<td>14190-094</td>
			<td>Washing</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">DNase RNase free water</td>
			<td>Life technologies</td>
			<td>10977-035</td>
			<td>Dilution</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Axygen tube</td>
			<td>Axygen</td>
			<td>MCT-175-C</td>
			<td>ChIP purifiction</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;">Antibody&#160;</td>
			<td>Company</td>
			<td>Reference</td>
			<td style="width:167px;">ChIP concentration</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">H3K27ac</td>
			<td>Abcam</td>
			<td>ab4729</td>
			<td style="width:167px;">3 &#181;g for ESC and EBs, 1 &#181;g for tissues</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">H3K4me1</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>C15410194 (pAb-194-050)</td>
			<td style="width:167px;">3 &#181;g for ESC and EBs, 1 &#181;g for tissues</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">H3K36me3</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>C15410058 (pAb-058-050)</td>
			<td style="width:167px;">3 &#181;g for ESC and EBs, 1 &#181;g for tissues</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">H3K9me2</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>C15410060 (pAb-060-050)</td>
			<td style="width:167px;">3 &#181;g for ESC and EBs, 1 &#181;g for tissues</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">H3K4me3</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>C15410030 (pAb-030-050)</td>
			<td style="width:167px;">3 &#181;g for ESC and EBs, 1 &#181;g for tissues</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;">H3K27me3</td>
			<td>Diagenode</td>
			<td>C15410069 (pAb-069-050)</td>
			<td style="width:167px;">3 &#181;g for ESC and EBs, 1 &#181;g for tissues</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

epigenetic regulation of cardiac differentiation of embryonic stem cells and tissues

نسخ جين معين هو عملية بيولوجية الرئيسية التي تكمن وراء خلية قرار مصير أثناء التطور الجنيني. وتوسط في عملية بيولوجية من عوامل النسخ التي تربط المناطق التنظيمية الجينومية بما في ذلك القدرة والمروجين من الجينات المكونة القلب. يتم تغليف الحمض النووي حول الهستونات التي تخضع لتعديلات الكيميائية. يؤدي إدخال تعديلات على الهستونات أيضا على المكبوت، المنشط أو متوازنا النسخ الجيني، وبذلك مستوى آخر من تنظيم ضبط من النسخ الجيني. والخلايا الجذعية الجنينية (الخلايا ES) ألخص داخل هيئات مضغي (أي، وحدات الخلية) أو في الثقافة 2D الخطوات الأولى للتنمية في القلب. أنها توفر من حيث المبدأ ما يكفي من المواد لمناعي لونين (رقاقة)، ​​وهي تقنية تستخدم على نطاق واسع لتحديد المناطق التنظيمية الجين. وعلاوة على ذلك، فإن الخلايا ES الإنسان تمثل نموذجا الخلية البشرية من تخلق القلب. في مراحل لاحقة من التطور، والماوس الأنسجة الجنينية تسمح لالتحقيق المناظر الطبيعية جينية معينة مطلوبة لتحديد هوية الخلية. هنا، نحن تصف بروتوكولات رقاقة، رقاقة متتابعة تليها PCR أو رقاقة التسلسل باستخدام خلايا ES والهيئات مضغي والمناطق الجنينية محددة القلب. تسمح هذه البروتوكولات في التحقيق في تنظيم جينية من النسخ الجيني القلب.

ويوضح الشكل 1A أولا إعداد حبات ملزم الحمض النووي ومراقبة الجودة باستخدام الحمض النووي من مختلف الأحجام (1 كيلوبايت سلم). 0ne، وأضيف 2 و 2.5 مجلدات (1-3) من الخرز إلى حجم واحد من عينة لتنقية شظايا الحمض النووي ارتفاع وانخفاض حجم الجزيئي. <p class="jove_con...

Watch this Scientific Journal Video about Epigenetic Regulation of Cardiac Differentiation of Embryonic Stem Cells and Tissues at JoVE.com

Epigenetic Regulation of Cardiac Differentiation of Embryonic Stem Cells and Tissues

لائحة ضبط من النسخ الجيني راء الجنينية قرار مصير الخلية. هنا، نحن تصف فحوصات مناعي لونين تستخدم لتحقيق التنظيم جينية من كل من التمايز القلب من الخلايا الجذعية والتنمية القلب من أجنة الفئران.

تنظيم جينية من القلب تمايز الخلايا الجذعية الجنينية والأنسجة

Specific gene transcription is a key biological process that underlies cell fate decision during embryonic development. The biological process is mediated ...

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Derivation of Cardiac Progenitor Cells from Embryonic Stem Cells

اشتقاق خلايا القلب السلف من الخلايا الجذعية الجنينية

Cardiac progenitor cells (CPCs) have the capacity to differentiate into cardiomyocytes, smooth muscle cells (SMC), and endothelial cells and hold great ...

Neural Differentiation of Mouse Embryonic Stem Cells in Serum-free Monolayer Culture

التمايز العصبي للماوس الخلايا الجذعية الجنينية في المصل خالية أحادي الطبقة الثقافة

The ability to differentiate mouse embryonic stem cells (ESC) to neural progenitors allows the study of the mechanisms controlling neural specification as ...

Isolation and Differentiation of Adipose-Derived Stem Cells from Porcine Subcutaneous Adipose Tissues

العزلة وتمايز الخلايا الجذعية الدهنية المشتقة من الخنزير تحت الجلد الدهنية الأنسجة

Obesity is an unconstrained worldwide epidemic. Unraveling molecular controls in adipose tissue development holds promise to treat obesity or diabetes. ...

Isolation of Murine Embryonic Hemogenic Endothelial Cells

عزل خلايا الفئران الجنينية مكون للدم غشائي

The specification of hemogenic endothelial cells from embryonic vascular endothelium occurs during brief developmental periods within distinct tissues, ...

Large-Scale Production of Cardiomyocytes from Human Pluripotent Stem Cells Using a Highly Reproducible Small Molecule-Based Differentiation Protocol

إنتاج واسع النطاق العضلية من الخلايا الجذعية متعددة القدرات البشرية باستخدام تكرار للغاية الصغيرة وبناء جزيء بروتوكول التمايز

Maximizing the benefit of human pluripotent stem cells (hPSCs) for research, disease modeling, pharmaceutical and clinical applications requires robust ...

Aggregate Size Optimization in Microwells for Suspension-based Cardiac Differentiation of Human Pluripotent Stem Cells

إجمالي الحجم الأمثل في Microwells لالقائم على تعليق القلب تمايز الخلايا الجذعية متعددة القدرات البشرية

Cardiac differentiation of human pluripotent stems cells (hPSCs) is typically carried out in suspension cell aggregates.  Conventional aggregate formation ...

Analysis of Retinoic Acid-induced Neural Differentiation of Mouse Embryonic Stem Cells in Two and Three-dimensional Embryoid Bodies

تحليل الناجم عن حمض الريتينويك العصبية تمايز الخلايا الجذعية الجنينية الماوس في الهيئات مضغي اثنين وثلاثة الأبعاد

Mouse embryonic stem cells (ESCs) isolated from the inner mass of the blastocyst (typically at day E3.5), can be used as in vitro model system for ...

Rapid, Directed Differentiation of Retinal Pigment Epithelial Cells from Human Embryonic or Induced Pluripotent Stem Cells

التفريق بين الخلايا الظهارية الصبغية الشبكية من الخلايا الجذعية Pluripotent المستحث أو الجنينية البشرية سريعة وموجهة

We describe a robust method to direct the differentiation of pluripotent stem cells into retinal pigment epithelial cells (RPE). The purpose of providing ...

Identification of Skeletal Muscle Satellite Cells by Immunofluorescence with Pax7 and Laminin Antibodies

تحديد خلايا الهيكل العظمى والعضلات الأقمار الصناعية قبل الفلورة مع Pax7 والأجسام المضادة لامينين

Immunofluorescence is an effective method that helps to identify different cell types on tissue sections. In order to study the desired cell population, ...

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

التحليل الحسابي ل Germline ايليجانس كاينورهابديتيس دراسة توزيع الأنوية، والبروتينات، وسيتوسكيليتون

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...